从农田到天空

13/11/2023

在古代，农民通过观察夜空中星星的位置来确定播种和收获的时间。在当今信息时代，人造卫星和手机应用程序取代了星辰，应用这些创新工具，农民可以优化粮食种植，政府也可以改进决策，确保救灾物资能第一时间送达需要帮助的人。

联合国粮食及农业组织(粮农组织)旗下有全球粮食和农业信息及预警系统，美国宇航局则有被称之为NASA Harvest的全球粮食安全和农业联合体，两者强强联合，致力于更准确地测算作物产量，开展个性化的作物状态评估，并协助快速组织救灾赈灾工作。

项目由美国国际开发署资助，于2021年启动。手机应用程序直接从现场采集的数据与从太空拍摄的现场卫星图像相互结合，输入到机器学习模型中，可以生成更准确和详细的农田地图，并呈现作物最新的状态。

在马拉维和纳米比亚这样的国家，实地数据和卫星数据相辅相成尤为重要，因为大部分地区的农田以小农为主，仅靠卫星影像并不能准确划定农田边界。

飓风弗雷迪的影响

在马拉维，粮农组织和由马里兰大学牵头的美国宇航局Harvest项目使用数字和遥感工具，对2023年3至4月热带气旋弗雷迪造成的洪涝灾情进行快速评估。

本次气旋灾害在短短六天内带来了相当于六个月的降雨量，造成500多人死亡，约56.5 万人流离失所。更糟糕的是，飓风来袭之际，马拉维的雨季刚刚结束，当时河流水位已经处于高位。

粮农组织驻马拉维项目官员和美国宇航局Harvest提供技术支持，协助马拉维农业部开展评估，收集了该国南部11个县的2095块农田的数据。

在接受调查的农民中，86%反映自己的田地被洪水淹没，超过四分之一反映粮食储备被毁，近40%反映有牲畜死亡。几乎所有农民都认为，目前的收获不足以养活家人，不能坚持到2024年4月下一次收获。

重要的是，收集这些细致入微的数据只用了几天，而不是几周。在紧急情况下，这样的速度和准确性可以使救援和应急工作发生质的变化。

Jonathan Pound是粮农组织负责全球粮食和农业信息及预警系统的经济学家，他指出：“实地采集的数据有助于深刻掌握本次气旋灾害的影响，这些信息很关键，可以确保政府及时向最需要的地区和人民提供救济。”

如何使之成为可能？

马拉维农业部的工作人员接受了粮农组织和美国宇航局的在线培训，学习使用手机应用程序实地采集数据，以收集用于快速评估的基础数据。应用程序简单易用，而且与GPS相连，可以标记田地的确切位置，当工作人员在两行作物之间行走时还可以采集植株信息。应用程序也可以离线工作，这有助控制成本，用户可以选择事后再上传数据。

每块田地都注明GPS坐标，此外还标注了种植作物的类型以及大量其他信息。这些数据被用于训练机器学习模型，从卫星图像中识别农田和作物类型，生成高分辨率的图示。

纳米比亚2023年发生旱灾后，农业部的工作人员和农技推广人员利用这款手机应用程序总计完成了4500项调查，而如果用笔和纸，只能完成600项调查。这种方法成本低廉，准确性高，而且因为所有信息都是标准化信息，能最大限度地减少后期处理时间。

粮农组织马拉维办事处的工作人员Samuel Kirichu说，除了显著提高运作速度和降低成本之外，“最大的好处是明显改进了数据采集的质量。”

这一点对于小农户来说尤为重要，因为他们往往并不清楚自己的农场到底有多大，一目了然的土地数据有助于掌控种子和肥料等投入品的使用情况，避免过度施肥，并降低成本。

NASA Harvest粮食安全和早期预警联席负责人Christina Justice说，以这种方式收集数据，还有助于识别作物面临什么威胁，如干旱和疾病。此外，“在收获前几个月，有必要对产量进行初步测算”，因为这有助于更好地规划农业粮食供应链。

这些信息在今年的收获季节显得尤其重要，因为厄尔尼诺肯定会影响马拉维的收成。

 Pound 说：“我们预测厄尔尼诺将在这个季节带来旱情，因此必须密切监测作物并立即获得这些数据，这比以往任何时候都更加重要。”

接下来，粮农组织和美国宇航局Harvest项目计划向马拉维、纳米比亚和哈萨克斯坦的农业部提供2023/2024年的产量初步测算，进一步完善基于移动终端的作物评估调查，并将项目推广到其他国家。

相关链接

相关链接

• 网址：粮农组织全球粮食和农业信息及预警系统
• 网址：粮农组织国别概况：马拉维
• 网址：美国宇航局Harvest项目